【毕业设计】4T焊接滚轮架机械毕业设计说明书.doc文档55页高清免费浏览

焊接技术的发展与制造工业的需要紧密相关，般工业先进国家，钢产量的左右需采用焊接工艺才能形成产品，在石油化工矿山冶金金属结构起重运输水陆交通航天航空桥梁建筑电力能源等机械设备制造部门，焊接都有着广泛的应用。

许多设备中的大型结构，几乎都是焊接结构。

现在，随着科学技术的进步，生产规模的日益扩大，焊接结构正朝着超大型，高容量，高参数，耐磨，耐低温，耐动载的方向发展，这就不仅需要为焊接生产提供质量更高，性能更好的各种焊机，焊接材料和焊接工艺，而且要求提供各种性能优异的焊接工装设备，使焊接生产实现机械化和自动化，减少人为因素干扰，达到保证和稳定焊接质量，改善焊工劳动条件，提高生产率，促进文明生产的目的。

但是，焊接生产是综合性生产，在焊接制造过程中，除了焊接工序本身外，前后还有很多工序的配合，如备料输送装配检验校正等工序。

因此，焊接生产的机械化自动化不仅仅局限于焊接工序本身，而且包括了与焊接工序相衔接的上下各工序的机械化，自动化。

只有各工序实现了机械化，自动化，才能实现焊接生产的综合机械化，自动化。

焊接机械装备焊接机械装备就是在焊接生产中与焊接工序相配合，有利于实现焊接生产机械化，自动化，有利于提高装配焊接质量，促使焊接生产过程加速进行的各种辅助装置和设备。

这里称之为辅助装置和设备是为了与焊机相区别。

焊机是焊接过程中的核心装备，它包括焊接电源，焊接控制箱，焊接机头等，有自己的系统，不属于焊接机械装备的范畴。

而焊接机械装备相对焊机处于辅助的地位，是配合焊机进行焊接生产的装置和设备。

它包括的范围较广，按用途分，主要有焊接工装夹具焊接变位机械和焊接输送机械三个方面，其次还有导电装置焊剂输送与回收装置坡口准备及焊缝清理精整装置等。

他们又是焊接机械装备的从属装置从使用范围来分，焊接机械装备又分为通用和专用两大类。

通用焊接机械装备通用性强适应性广，整台机械能适应产品结构的变化重复使用。

它们可以组合在起使用，也可以组装在焊接生产线上，成为焊接生产线的个西南交通大学本科毕业设计论文第页组成部分。

由于这种装备通用性强，所以机械化自动化水平不是很高，主要满足多品种小批量焊接生产的需要专用焊接机械装备是为了适应单品种大批量焊接生产的需要专门设计制造的。

这种装备专业性强生产率高控制系统先进，能很好地满足产品结构装焊工艺生产批量的要求。

例如专用焊接工装夹具专用焊接机床就属于这类装备。

焊接机械设备的分类焊接机械装备可分为四大类焊接工装夹具焊接变位机械焊接输送机械其他从属装置。

其中，焊接工装夹具按动力源分类可分为手动夹具气动夹具液压夹具磁力夹具电动夹具真空夹具混合式夹具焊接变位机械可分为焊工变位机械焊机变位机械焊件变位机械其中焊件变位机械可分为焊接变位机焊接回转台焊接翻转机焊接滚轮架焊件输送机械可分为上料装置配料装置卸料装置传送装置各种专用吊具其他从属装置可分为导电装置焊剂输送与回收装置焊丝清理及盘丝装置埋弧焊焊剂垫等焊接机械装备对焊接生产的作用焊接机械装备对焊接生产的有利作用有以下几个方面采用焊接工装夹具，零件由定位器定位，不用划线，不用测量就能得到准确的装配位置，从而保证装配精度加快了装配作业的进程。

此外焊接工装夹具上大多都采用磁力液压气动夹具，即使采用手动夹具，也都有扩力机构，因此可减轻工人的体力劳动，提高装配效率由于焊接在夹具中可强行夹固或预先给于反变形，所以可以控制或消除反变形采用焊接工装夹具后，由于保证了装配精度，控制了焊接变形，所以可提高焊件互换性能焊接上的配合孔配合槽可由原来的先焊接后加工改为加工后焊接从而避免了大型焊接焊后加工的困难。

有利于缩短焊件生产周期采用焊接变位机械，可缩短装配施焊过程中焊接翻转变位的时间，减少辅助西南交通大学本科毕业设计论文第页工时提高焊机利用率和焊接生产力采用焊接变位机械可使焊件处于最有利的施焊位置水平及船型位置上进行焊接，有利于操作，保证焊接质量，而且可加大焊接工艺规程，充分发挥焊接方法的效能采用焊接变位机械可扩大焊机的焊接范围。

例如，埋弧焊机配合相应的焊接设备后可完成内外环缝空间曲线焊缝的焊接和空间曲面的堆焊采用焊接机械装备后，可使手工操作变为机械操作。

人处于控制机械的地位，减少人为因素对焊接质量的影响，也可降低对焊工操作技术水平的要求采用焊接机械装备后，可使装配和焊接集中在个工位上完成。

减少工序数量，节约车间使用面积。

只有与焊接机械装配相配合，才能在条件困难环境危险不宜由人工直接操作的场合实现焊接作业。

例如在高温深水剧毒有放射性的环境进行焊接作业。

总之的支反力相等，即西南交通大学本科毕业设计论文第页焊接滚轮架的受力图滚轮受力分析式中中心角焊件直径滚轮直径主，从动滚轮之间的横向距离当偏心距时滚轮切向摩擦力式中中心角与滚轮几何尺寸和材料有关的系数其中式中滚轮直径西南交通大学本科毕业设计论文第页滚轮直径滚轮与滚轮轴摩擦因数滚动轴承滚轮与焊件表面之间的摩擦因数钢轮为，橡胶轮为因为橡胶轮摩擦力大，传动平稳，因此选用橡胶轮滚轮支反力的计算架在滚轮座上的简体转动时，驱动圆周力和反力将使支反力发生变化。

实际上，焊件只有按图所示位置逆时针转动时，因力的方向向下，才使数值增大，且增大的份额往往超过因角增加或者摩擦因数，增加而增大的份额。

如果焊件顺时针转动，则方向向上，的数值减小。

所以，计算滚轮最大支反力时，应以图所示的焊件重心位置和转向为准进行计算。

经公式推导得经计算由公式由公式由公式对驱动的主动滚轮，每轮轴的扭矩西南交通大学本科毕业设计论文第页式中轮轴的扭矩滚轮切向摩擦力滚轮直径滚轮与滚轮轴摩擦因数主动滚轮上的支反力荷载作用不均匀系数，当是，同列上滚轮座数量经计算焊接滚轮架的电动机驱动功率总式中每个主动滚轮电动机驱动功率主动滚轮轴的传递转矩主动滚轮的转速，即许用最高转速传动机构总效率其中由于我国在年颁布了焊接滚轮架的行业标准中规定主动滚轮的圆周速度应在范围内无级可调。

主动滚轮按最大线速度进行计算主动滚轮转速式中主动滚轮的转速滚轮直径经计算西南交通大学本科毕业设计论文第页滚轮架总传动效率的计算总联凸联滑块联蜗磨滚式中总滚轮架系统总的传动效率。

联型挠性爪型联轴器传动效率，用于电动机与蜗杆减速器之间，联凸联凸缘联轴器传动效率，用于滚轮与减速器之间，凸联滑块联十字滑块联轴器传动效率，滑块联滚滚动轴承效率传动效率，滚蜗蜗杆减速器传动效率，蜗磨工件与滚轮之间的传动效率，磨以上效率数据来自于机械设计课程设计表经计算总再根据公式计算出电动机的选定上面计算的电动机功率为，但根据目前厂家生产的滚轮架的实际产品。

电动机功率应进行放大。

这是因为滚轮或工件不能做到绝对的平滑，尤其是许多筒状工件都有横向焊缝，当横向焊缝通过滚轮是会产生很大的附加力矩。

考虑上诉因素功率应留足够余量才能使滚轮架稳定工作。

另外年颁布了焊接滚轮架的行业标准中规定了不同吨位的焊接滚轮架的电动机最小功率表电动机功率西南交通大学本科毕业设计论文第页根据上诉情况电动机功率应放大数倍，电动机功率选定为功率，转数转，型号根据公式电滚轮式中传动比电电动机转速滚轮主动滚轮转速根据总传动比决定选用两台蜗杆减速器进行减速。

传动比分别选用，轴的校核按照受力画出弯矩扭矩图如图。

图轴的受力分析查机械设计基础表知钢经调制处理强度极限为轴的危险截面在轴承所在位置，截面积为西南交通大学本科毕业设计论文第页式中截面积，轴径。

经计算，截面所能承受的力为其值远大于危险截面所受力，滚轮架的轴所受扭矩很小仅为，单位面积所承受扭矩为，远小于钢的许用最大值机械设计手册表综上所述，此轴是安全的，轴的润滑采用润滑脂润滑。

滚轮处键的校核因为，轴处受力，键的截面积为普通平键采用钢在键截面积上许用剪切应力为符合要求。

轴承寿命计算轴承预期寿命的选择如表所示表轴承预期寿命参考使用场合不常使用的设备短期或间断使用的机械，中断不致引起严重后果间断使用机械，中断会引起严重后果每天小时工作的机械和不经常满载工作的机械小时连续工作的机械因为是焊接滚轮架，设滚轮架上工件为进行计算。

当量动载荷西南交通大学本科毕业设计论文第页式中当量载荷动载荷系数查机械设计基础表可知，平稳或有轻微冲击时，为。

选择进行设计径向荷载轴向荷载径向荷载系数查机械设计基础表可知轴向荷载系数因为采用的是圆柱滚子轴承，轴向力为轴承寿命为式中以小时计算的轴承基本额定寿命轴承转速根据公式，基本额定动载荷查机械设计课程设计表知当量动载荷寿命指数对滚子轴承经计算每六年需更换轴承的强度计算为限制滚动轴承在静载荷或冲击载荷作用下产生过大的塑性变形，应进行静强度计算。

西南交通大学本科毕业设计论文第页式中轴承所受的径向载荷和轴向载荷，计算当量静载荷时的径向载荷系数和轴向载荷系数。

查机械设计课程设计表知，经计算当量静载荷应满足式中当量静载荷基本额定静载荷查简明机械设计手册表知，静载荷安全系数查机械设计基础表知，经计算，小于此值，轴承强度满足要求。

西南交通大学本科毕业设计论文第页结论通过本次焊接滚轮架的机械设计，可以得出以下结论本文所论述的是组合式焊接滚轮架的整体以及各部件的设计以及主要部件的校核。

其中包括了传动部分，工作装置，辅助装置及机架的设计及轴键轴承等的校核本焊接滚轮架中心距可调，可适用于直径的筒形工件焊接。

本焊接滚轮架额定载荷为，主要应用于薄壁轻型筒形工件的焊接，也可用于工件的装配，及焊接检验等工作。

本焊接滚轮架多采用标准件制造，机架多采用标准型钢制造，工艺简单，成本低廉，便于维护和保养，使用寿命长。

本焊接滚轮架具有结构简单，操作简易，运转稳定，